Техника - молодёжи 1969-07, страница 19

побуждающий н

Открытия горьковского ученого «едут к важным следствиям. Отметим только одно. В атмосфере, не содержащей азота, человек не может жить длительное время. Это уже учли конструкторы космических кораблей, предназначаемых для длительных межпланетных полетов. Если раньше для герметической кабины предусматривали кислородно-гелиевую атмосферу, то теперь в ее состав намерены включить азот.

Способы сделать малоактивные соединения более активными есть. Так, под влиянием слабого электрического .разряда обычный молекулярный азот переходит в атомарный, у которого повышенная способность к взаимодействию с другими элементами. Многие вещества, особенно органические, становятся химически активнее в присутствии некоторых соединений металлов.

Особенно много возможностей для активации есть в живой природе. Вот почему в микроскопически малой клетке легко протекают такие реакции, которые химики пока что не могут осуществить в больших, прекрасно оборудованных лабораториях. Здесь еще много неясного, загадочного. И вместе с тем это та область, где новые открытия ждут своих колумбов.

2. В СПОРАХ ОБ АЗОТЕ

Н. ФИГУРОВСКИЙ, доктор химических наук, заместитель директора Института истории естествознания и техники АН СССР

В земной атмосфере около 78% азота. Естественно поинтересоваться: какое значение для организма может иметь газ, наполняющий легкие в количестве, которое превосходит объем вдыхаемого кислорода более чем в 3,5 раза? Организмы усваивают азотистые соединения через пищу— это хорошо известно. Но есть ли, помимо пищи, дополнительные каналы для ассимиляции азота? Такой вопрос встал перед учеными около 200 лет назад и до сих пор не утратил остро дискуссионного характера.

Азот открыли в 1772 году почти одновременно несколько ученых. В те годы, в период расцвета химии газов, исследователей особенно привлекали загадки горения и дыхания. В 1774 году был открыт кислород, названный вначале «деф-логистированным воздухом», затем — «весьма удобовды-хаемым» и даже «райским воздухом». Изучая состав атмосферы, химики нашли, что в ней содержится около 21 % кислорода, а остальное приходится, как тогда полагали, на долю азота.

Уже в 1785 году А. Лавуазье сформулировал основные положения кислородной теории дыхания. По мнению этого выдающегося французского химика, азот —• лишь инертный разбавитель кислорода в атмосфере, в процессе дыхания он никак не участвует. Историческая заслуга ученого — в ниспровержении теории флогистона, который на протяжении почти ста лет считался главным агентом химических процессов, особенно горения. На место несуществующего флогистона Лавуазье поставил кислород. Исходя из своей теории, он особенно настаивал на «безжизненности» азота.

Интересно, что позиция Лавуазье оставила след и в химической терминологии. В 1787 году Парижская академия наук образовала номенклатурную комиссию, чтобы изъять из обращения все устаревшие алхимические и флогистиче-ские названия, ничего не говорящие о свойствах веществ. Члены комиссии, в состав которой, помимо Лавуазье, вощли К. Бертолле, Л. Гитон де Морво и А. Фуркруа, согласились с терминами «кислород» (родящий кислоту) и «водород» (родящий воду). Когда же зашла речь о названии азота, мнения ученых разделились. Одни предлагали слово «ни-троген» (родящий селитру), другие — «алкалиген» (родящий щелочь). Как раз незадолго до этого Бертолле установил, что азот служит основанием летучей щелочи — аммиака.

>х о л о

X

а

X &

Однако после спора комиссия все же приняла предложение Лавуазье, и греческое слово «азот», которое он неправильно перевел словом «безжизненный», с тех пор прочно вошло а химический лексикон.

Международное и английское название азота «нитроге-ниум», отсюда его символическое обозначение буквой N. Само же слово «азот» возникло еще в средние века и обозначало «философский камень» или «философскую ртуть».

Решение авторитетной комиссии, разумеется, не сняло проблему «азот и жизнь» с повестки дня. Агрохимики начала XIX века считали навоз источником углеродного питания растений. Но вскоре открыли: углерод из почвы растения не усваивают. Его единственным источником служит углекислота, поглощаемая из воздуха через листья (фотосинтез). В связи с этим открытием снова возник вопрос: не берут ли растения подобным же путем из воздуха и азот? В гипотезах и предположениях не было недостатка. Но не было и чисто поставленных опытов.

В 1840 году Ю. Либих в своем известном сочинении «Химия в приложении к земледелию и физиологии» высказался против гипотезы о непосредственной ассимиляции растениями атмосферного азота. Взамен ученый выдвинул идею поглощения аммиака из воздуха.

Мнение Либиха оказалось односторонним. Ученый игнорировал возможность поглощения солей азотной кислоты из почвы и ничего не знал о нитрофицирующих бактериях.

Через десять лет Г. Вайль вновь выдвинул идею об усвоении атмосферного азота растениями. На этот раз она была отвергнута знаменитым химиком Ж. Буссенго, авторитета которого оказалось достаточно, чтобы большинство ученых полностью с ним согласились. Впрочем, шведский химик И. Берцелиус продолжал считать гипотезу Вайля справедливой.

'В 1876 году М. Бертло показал, что растения неравнодушны к «безжизненному» газу в присутствии электрических разрядов. Позднее он экспериментально обнаружил работу почвенных бактерий в процессе усвоения азота.

А как обстоит дело с животными? Еще в 1790 году Д. Пристлей анализировал вдыхаемый и выдыхаемый ими воздух. И пришел к заключению: атмосферный азот поглощается кровью. Этот вывод спустя 10 лет подтвердил Г. Дэви. Но идея Пристлея и Дэви в XIX веке не получила дальнейшего развития.

Правда, уже в нашем столетии физиологи Реигаульт и Райзе подметили, что сурки во время зимней спячки воспринимают некоторое количество азота воздуха. Животные спят и тем не менее увеличиваются в весе! Подобные явления наблюдали и у некоторых видов рыб.

Живые организмы могут усваивать «безжизненный» газ атмосферы. Эта мысль, как видим, давно привлекала внимание исследователей. Но лишь на долю профессора М. Волского выпала честь подлинного первооткрывателя.

Горьковский ученый совершил одно из выдающихся открытий современности. Проблема, над которой ученые бились 200 лет, получила, наконец, принципиальное решение. И мы можем теперь сказать: да, «безжизненный» газ способен нести жизнь.

НАУЧНАЯ СЕНСАЦИЯ